Рекультивация нарушенных земель цеха хвостового хозяйства ОАО "Стойленский ГОК"

Породы скальной вскрыши прорваны дайками диоритовых порфиритов мощностью от нескольких сантиметров до 10 - 20 м, протяженностью от нескольких десятков метров до 700 м. В целом в контуре пород скальной вскрыши количество даек составляет 4,7% в сланцах и 0,9% в кварцито-песчаниках [1, стр. 195].

2.3 Приборы и инструменты производства геодезических работ

При тахеометрической съемке отвала рекомендуется использовать электронный тахеометр Trimble ТS635 (рис. 2.1) легкий, компактный, пылевлагозащищен по IР66, не требует кабелей для связи с контролером благодаря Bluеtooth, использует батареи от Nomad, служит долго, а вешка и призма уже в стандартном комплекте [27]. Винты наводки имеют бесконечный диапазон регулирования, центрир с лазерным прицелом, усовершенствованное ПО, очень удобный интерфейс, привычная для пользователя буквенно-цифровая русифицированная клавиатура с наличием горячих клавиш удобны в работе [24].



Рис. 2.1 Электронный тахеометр Trimble ТS635

Тахеометр Trimble ТS635 отвечает всем требованиям, предъявляемым к геодезическим работам, будь то легкий вес, объемная память или рабочая надежность. Работать с Trimble ТS635 действительно приятно, ведь все в нем сделано с учетом пожелания самих геодезистов. Есть быстрый доступ к наиболее нужным функциям, все кнопки имеют интуитивно понятные подписи, клавиатура реально удобна. Многое доступно в одно нажатие - управление проектом, просмотр и редактирование данных, координатная геометрия, настройки [26].

Особенности и преимущества Trimble ТS635:

- двухосевой компенсатор - точные измерения, исключающие ошибку горизонтирования;

- новый дизайн (небольшой и легкий прибор);

- полная буквенно-цифровая клавиатура (удобный ввод информации в тахеометр);

- пыле-, влагозащита IР66 (надежная работа в жестких погодных условиях);

- bluеtооth (отсутствие кабельных соединений);

- бесконечно наводящие винты (простота использования);

- 2 батареи (долгий срок работы);

- настраиваемая яркость лазерного центрира (удобная установка инструмента).

Trimble ТS635 использует два аккумулятора для более продолжительной работы. Тип батареи такой же, как у контроллера Trimble LМ80 (Nomad) это 26 часов непрерывной работы (измерения каждые 30 сек.). В комплекте двойное зарядное устройство.

Области применения тахеометра Trimble ТS635:

- разбивка осей сооружений; разбивка под фундамент;

- измерение расстояний и углов; измерение и съемка точек;

- установка контрольных точек;

- разбивка фасадов;

- измерение превышений;

- исполнительная съемка.

Trimble ТS635 обеспечивает все задачи по разбивке, включая разбивку дуг и точек. Разбивка точек и разбивка линий осуществляется быстрее, так как не требуется установка станций [22]. Безотражательные измерения исключают необходимость использования рулеток. Геодезисты с легкостью осваивают этот прибор [10, стр. 407]. Технические характеристики тахеометра Trimble ТS635 приведены в таблице 2.4.

Таблица 2.4.

Технические характеристики Trimble ТS635

Параметры	Значение
1	2
Зрительная труба увеличение	30Ч
Условия окружающей среды: рабочая температура: защита от пыли и влаги	От -20оС до +50 оС IР66
Дисплей	Графический ЖК (128Ч64) со светодиодной подсветкой
Клавиатура	25 клавиш, буквенно-цифровая
Точность угловых измерений	5"
Наименьший угловой отсчет	1"
Диаметральное отсчитывание углов	ГК: диаметральное ВК: одностороннее
Лазерный центрир	4 уровня подсветки
Автоматический компенсатор	Двухосевой ±3'
Измерение расстояний: точность по призме в стандартном режиме	± (3 мм + 2 ррm) От - 10оС до + 40 оС
Минимальное измеряемое расстояние	1,5 м
Дальность (в стандартных условиях): по призме с 1 призмой в режиме DR КоdаkGreyCard (с отражением 90%)	5000 м 300 м
Объем памяти	10 000 строк данных
Питание	Li-Ion, 27 часов от 2 батарей
Время измерений: по призме в стандартном режиме в режиме слежения в режиме DR в стандартном режиме слежения в режиме слежения	1,5 с (начальное 2,0 с) 0,8 с (начальное 1,6 с) 1,8 с (начальное 2,6 с) 1,0 с (начальное 2,0 с)
1	2
Программное обеспечение возможности	отвязка от базисной линии, установка на известном пункте решения задач координатной геометрии (обратная геодезическая задача, вычисление площади и периметра, расчет пересечений и др.) разбивки (разбивка точки по извест-ным координатам, разбивка точек методом створного перпендикуляра, разбивка точек относительно базисной линии-оси)

Функция «Вертикальная плоскость» позволяет выполнять съемку фасадов. Функция «Недоступная высота» позволяет измерять высоты точек в труднодоступных местах. Тахеометр Trimble ТS635 включает все необходимые функции для оперативного и эффективного решения задач в ежедневной работе геодезиста [4, стр. 309].

Встроенное программное обеспечение в прибор:

измерение расстояний;

измерение высот;

разбивка вертикальных плоскостей;

ввод координат;

вычисление площадей;

пересечение линий;

разбивка точек от линии;

отображение продольного и поперечного сдвигов от линии;

разбивку дуг;

разбивка по координатам.

В ГИС ГЕОМИКС легко импортировать и обрабатывать данные съемки, полученные из электронных тахеометров большинства популярных производителей, таких как Leica, Trimble, Sokkia, Niсon, Topcon [25]. Также поддерживается импорт данных с наземных трехмерных лазерных сканеров Leica и Riegl. При этом импортируемые данные автоматически заносятся в геодезические журналы, рассчитываются и выносятся в карту. Результаты камеральной обработки выполненной съемки могут быть оперативно оформлены и распечатаны согласно требований Ростехнадзора России [21].

При планировке отвалов в период рекультивации нарушенных земель также широко используется нивелир Н3 (рис. 2.2) геодезический прибор, предназначенный для определения разности высот двух точек местности (превышений) посредством горизонтального визирного луча. По точности (согласно ГОСТ 10528-76 «Нивелиры. Общие технические условия») оптические нивелиры делятся на три группы: высокоточные - Н-0,5, точные - Н-3 и технические - Н-10.

Рис. 2.2. Нивелир Н-3

По способу приведения визирного луча горизонтальное положение различают нивелиры с уровнем и с компенсатором. По конструктивным особенностям нивелиры выпускают с лимбом для измерения горизонтальных углов и без него [13, стр. 351].

Шифр, обозначающий тип прибора, состоит из буквы Н - нивелир и стоящих перед ней и после нее цифр и букв. Цифра перед буквой Н обозначает номер модели, цифры после нее обозначают среднюю квадратическую ошибку измерения превышения на 1 км двойного нивелирного хода в миллиметрах, а буквы, стоящие после цифр указывают на наличие компенсатора и лимба; у лазерных нивелиров ставятся буквы НЛ. Например, шифр нивелира 3Н2КЛ означает - третья модель нивелира точности 2 мм на 1 км двойного хода с компенсатором и лимбом; шифр Н-0,5 означает нивелир с уровнем точности 0,5 мм на 1 км хода.

В комплект к нивелиру идет нивелирная рейка (рис. 2.3).

Рис. 2.3. Нивелирная рейка

С двух сторон рейки нанесены шашечные сантиметровые деления: на одной стороне, черные на белом фоне, на другой - красные. Цифрами отмечаются дециметры. С помощью нивелиров и реек определяют высоты точек или превышение одной точки над другой на поверхности отвалов [29].

Нивелирные рейки, используемые в комплекте с нивелиром (раздвижная и раскладная), представляют собой деревянный брус двутаврового сечения шириной 10 ... 12 и толщиной 2 ... 3 см.



2.4 Проведение рекультивации нарушенных замель на территории Хвостохранилища ООО" Стойленский ГОК" компанией ООО "ЮМ-Строй"

Рабочим проектом приняты за основу основные технические условия проведения рекультивации, выданные ООО «Стойленский ГОК», согласно которым необходимо привести нарушенные земли в состояние, пригодное в перспективе для посадок защитных зеленых насаждений [16].

Предварительное снятие почвенно-растительного слоя (плодородного слоя почвы) и временное хранение его в специальных отвалах (складе) с последующим использованием в ходе рекультивационных работ. Общая площадь рекультивируемых земель - 89,5 га (рис. 2.4).

Основные исходные материалы при составлении проекта [18]:

- отчет о проведении восстановительных работ (рекультивации);

- полевые журналы;

- проекты;

- данные съемки;

- исполнительные схемы.

Поскольку после возведения дамбы мощность постройки непостоянна, для предотвращения разрушения нужно произвести укрепление грунта, использованного в процессе постройки, от дальнейшего разрушения и размытия [20].

Рис 2.4 Схема рекультивации на территории хвостового хозяйства Стойленский ГОК

Первым этапом является снятие плодородного слоя почвы с других участков с дальнейшей транспортировкой почвы на выделенную территорию складирования в соответствии с техническими условиями на рекультивацию нарушенных земель на территории ОАО «Стойленский ГОК» [3, стр. 206].

Таблица 2.5

Коэффициенты расчетных формул для основных сельскохозяйственных культур

Культура	Основная продукция	Kв	Kт	Kр
				суходол	орошение
Озимая пшеница	Зерно	1,1	0,20	0,07	0,06
Ячмень	Зеленый корм	0,2	0,13	0,01	0,01
Яровой ячмень	Зерно	0,9	0,22	0,06	0,06
Кукуруза	-	0,8	0,20	0,08	0,05
	На силос	0,16	0,17	0,01	0,01
	Зеленый корм	0,16	0,17	0,01	0,004
Овес	Зерно	1,1	0,22	0,07	0,06
Просо	-	1	0,22	0,07	0,06
Подсолнечник	Семена	1,0	0,14	0,11	0,11
	На силос	0,8	0,14	0,01	0,0!
Свекла сахарная и кормовая	Корнеплоды	0,04	0,1	0,01	0,01
Горох, вика	Зерно	0,08	0,23	0,09	0,09
Соя	-	0,08	0,23	0,16	0,16
Гречиха	-	1	0,22	0,11	0,11
Картофель	Клубни	0,06	0,13	0,01	0,01
Овощи	Плоды	0,06	0,13	0,01	0,01
Бахчевые	-	0,06	0,13	0,01	0,01
Зернобобовые	Зерно	1	0,22	0,09	0,09
	Сено	0,8	0,22	0,09	0,01

Почвенный покров нарушаемого участка представлен в основном черноземами оподзоленными, типичными и выщелоченными, с содержанием гумуса 5,5 - 6,5%, мощность гумусового слоя составляет 60 - 85 см [1, стр. 74]. Согласно ГОСТу 17.5.3.06-85 «Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ», норма снятия плодородного слоя почвы для чернозема обыкновенного составляет 40 - 100 см. При проведении инженерно-геологических изысканий была установлена мощность растительного слоя почв 0,2 - 0,4 м.

Предварительно на этой территории была произведена съемка для дельнейшего вычисления объема и ведения отчетной документации [17].

Вторым этапом, после приведения территория в надлежащий вид (очистка от строительного мусора), производится нивелирование поверхности для дальнейшей засыпки плодородным слоем почвы, проводится геодезическая съемка для подсчета объемов выполненных работ, ведется документальная отчетность.

Третьим этапом выполняется засыпка плодородным слоем почвы (ПСП), производится съемка склада и рекультивированной земли после засыпки и выравнивания ПСП.

Четвертым этапом на данной площади производилась посадка сельхозкультур овса и проса.

Пятым этапом проводятся камеральные работы для расчета объема грунта [23]. Объемы снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почв (V) вычисляют по формуле 2.1:

V = m · S, м³, (2.1)

где m - глубина снятия плодородного слоя почвы, м; S - площадь почвенного контура или группы почвенных контуров с одинаковой глубиной и качеством снимаемого плодородного слоя почвы, м².

Объемы снятия плодородного и потенциально плодородного слоев почв (V), в тоннах, вычисляют по формуле 2.2:

V = m · S · г, (2.2)

где m - глубина снятия плодородного слоя почвы, м; S - площадь почвенного контура или группы почвенных контуров с одинаковой глубиной и качеством снимаемого плодородного слоя почвы, м²; г - плотность плодородного слоя почвы, т/м³ (г = 1,9 т/м³).

В ГИС ГЕОМИКС подсчет объемов представлен широким набором инструментов, позволяющих выполнить подсчет объемов в кратчайшие сроки с предоставлением всей требуемой отчетной документации [7, стр. 429].

Способы подсчета объемов в ГИС ГЕОМИКС:

- подсчет объемов методом триангуляции;

- подсчет объемов методом среднего арифметического;

- подсчет объемов методом вертикальных сечений для склада;

- подсчет объемов методом вертикальных сечений для карьера с учетом целиков, старых и новых остатков.

Точки топографической съёмки объединяются в группу точек [30]. 1-я группа точек это до начала работ (рис. 2.5), 2-я группа точек после окончания вида работ (рис. 2.6) [31].

Рис. 2.5 Группа точек до начала работ

Рис. 2.6 Группа точек после окончания вида работ

Группы точек входящие в поверхности, подразделяются на две группы: первая группа точек это поверхность до начала работ (до снятия плодородного слоя), а вторая после. Затем на чертеже указываются линии перегиба рельефа (откосы) и границы выполненных работ [28]. Программа ГЕОМИКС считает объём работ методом параллельных вертикальных сечений (рис. 2.7).

Рис.2.7. Объём работ методом параллельных вертикальных сечений

Объем грунта, используемого при рекультивации приведен в таблице 2.6 [2, стр. 608].

Таблица 2.6

Объем грунта используемого при рекультивации



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате разработки карьеров нарушаются земельные площади значительных размеров. Земли становятся непригодными для пользования, плодородный слой безвозвратно теряется, нанося непоправимый ущерб народному хозяйству [6, стр. 117].

Разрабатывая мероприятия по восстановлению земли, не следует забывать, что выбирая методы восстановительных работ необходимо учитывать:

последующее использования земель в народном хозяйстве;

горнотехнические условия месторождений полезных ископаемых;

геоморфологические условия местности;

технологию добычных работ;

хозяйственную деятельность;

перспективы развития района.

В результате проведения дипломного исследования выявлено, что основными процессами рекультивации нарушенных земель в карьере являются:

? снятие плодородного слоя чернозема и вывоз его на складируемый участок;

? вывоз вскрышных пород за пределы карьера в отвал и укладка вывезенных вскрышных пород в установленном порядке;

? формирование на поверхностном слое отвала для повышения плодородия потенциально плодородных пород корнеобитаемого слоя (для этого привозится с места складирования чернозем и разбрасывается слоем в 40 - 50 см);

? планировка поверхности отвалов и выполаживание его откосов для предотвращения отрицательных последствий осадки отвалов.

Между первичной и вторичной планировкой отвала рекомендуется выдерживать время в один год. Через 1 - 3 года после завершением отвалообразования наносится плодородный слой, что приводит к дополнительным затратам на рекультивационные мероприятия. Объём Вторичная планировка составляет 30% от объёма первоначальной планировки.

Чтобы на поверхности отвалов не появились впадины и глубокие трещины, необходимо планировочные работы на рекультивационных отвалах выполнять неоднократно.

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были сформулированы следующие выводы:

? рассмотрены этапы рекультивации земель;

? предложена схема намыва гидроотвала;

? выполнена схема рекультивации хвотохранилища для сельскохозяйственного использования;

? составлена схема рекультивации на территории хвостового хозяйства Стойленский ГОК;

? подготовлены данные для подсчета объемов в ГИС ГЕОМИКС;

? выполнен подсчет объемов грунта, используемого при рекультивации.

Таким образом, предложенная в проекте рекультивация нарушенных земель на территории Хвостохранилища ООО «Стойленский ГОК» компанией ООО «ЮМ-Строй» отвечает всем требованиям для последующей сдачи землепользователям рекультивированных и восстановленных земель. Реализация главного принципа рекультивационных работ - оберегать зеленые насаждения, ценные природные компоненты, а также территории, прилегающие к нарушенному участку выполнена, рекультивированные земли вписываются в общий ландшафт территории, земли защищены от водной эрозии.

Данная выпускная квалификационная работа полностью отображает перечень необходимых действий, которые позволят перейти к улучшению качества производства, как в промышленном, так и в экологическом плане.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Ахтырцев, Б.П. Почвенный покров Белгородской области [Текст] / Б.П. Ахтырцев, В.В. Соловиченк. - Воронеж, 2010. - 286 с.

2. Базы данных : учебник для вузов / под ред. А.Д. Хомоненко. 6-е изд., доп. - СПб. : КОРОНА - Век, 2011. 736 с. - (Гр. УМО).

3. Берлянт, А.М. Картография: учебник для вузов по специальности 020501 «Картография» / А.М. Берлянт; Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. - 2-е изд., испр. и доп. - М. : КДУ, 2010. 328 с. : ил. - (Гр. УМО).

4. Берлянт, А.М. Картография : учебник для вузов по специальности 020501 «Картография», 020500 «География и картография» / А.М. Берлянт; Моск. гос. ун-т им. М.В. Ломоносова. - 3-е изд., доп. - М. : КДУ, 2011. 464 с. : ил. - (Гр. УМО).

5. Брыжко, В.Г. Отвод земель для несельскохозяйственных нужд [Текст]: метод. указания к курсовому проекту по специальности 3109 - «Землеустройство» / В.Г. Брыжко. - Пермь: ПГСХА, 2011. - 64 с.

6. Варламов, А.А. Экология землепользования и охрана природных ресурсов [Текст]: / А.А. Варламов, А.В. Хабаров // - М.: Колос, 2011. - 159 с.: ил. - (Учебники и учеб. пособия для студентов сред. спец. заведений).

7. Голицына, О.Л. Информационные системы : учеб. пособие для студентов вузов по специальности «Прикладная информатика (по областям)» / О.Л. Голицына, Н.В. Максимов, И.И. Попов. - М. : ФОРУМ, 2009. 496 с. : ил. - (Высшее образование. Гр. УМО).

8. Девисилов, В.А. Охрана труда [Текст]: учебник. - 3-е изд., испр. и доп. / В.А Девисилов // - М.: ФОРУМ: ИНФРА - М, 2010. - 448 с.: ил. - (Профессиональное образование).

9. Золотова, Е.В. Геодезия с основами кадастра : учебник для студентов вузов по направлению «Архитектура» / Е.В. Золотова, Р.Н. Скогорева; Е.В. Золотова, Р.Н. Скогорева. - М. : Акад. Проект; Трикста, 2011. 413 с. - (Gaudeamus: Библиотека геодезиста и картографа. Гр. УМО).

10. Маслов, А.В. Геодезия : учебник для студентов вузов по специальностям: 120301 «Землеустройство», 120302 «Земельный кадастр», 120303 «Городской кадастр» / А.В. Маслов, А.В. Гордеев, Ю.Г. Батраков. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : КолосС, 2008. - 598 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов. Гр. МСХ РФ). - Нац. проект.

11. Муравьев, Е.И. Курс лекций по геоинформационным системам : учеб.пособие / Е.И. Муравьев [и др.]. - Краснодар : КубГАУ, 2008. - 146 с.

12. Поклад, Г.Г. Геодезия: учеб. пособие для студентов вузов по специальностям: 120301 «Землеустройство», 120302 «Земельный кадастр», 120303 «Городской кадастр» / Г.Г. Поклад, С.П. Гриднев; Воронежский гос. аграрный ун-т им. К.Д. Глинки. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Акад. Проект; Парадигма, 2011. - 538 с. : ил. - (Gaudeamus: Библиотека геодезиста и картографа. Гр. УМО).

13. Практикум по геодезии : учеб. пособие для студентов вузов по специальностям: 120301 «Землеустройство», 120302 «Земельный кадастр», 120303 «Городской кадастр» / под ред. Г.Г. Поклада; Воронежский гос. аграрный ун-т им. К.Д. Глинки. - М. : Акад. Проект; Трикста, 2011. - 470 с. : ил. - (Gaudeamus: Библиотека геодезиста и картографа. Гр. УМО).

14. Ржевский, В.В. Открытые горные работы: Производственные процессы: учебник // - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010.

15. Ржевский, В.В. Открытые горные работы: Технология и комплексная механизация: учебник // - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2010.

16. ГОСТ Р 211.1101-2009. Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации [Текст]. - Введ. 2009-07-01. - М. : Изд-во стандартов, 2009. - 105 с. - (Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу).

17. ГОСТ Р.863-2009. Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Методики (методы) измерений. [Текст]. - Введ. 2010-04-15. - М. : Изд-во стандартов, 2009. - 105 с. - (Система стандартов по обеспечению единства измерений).

18. ГОСТ Р 21.1101-2013. Основные требования к проектной и рабочей документации [Текст]. - Введ. 2010-04-15. - М. : Изд-во стандартов, 2009. - 105 с. - (Система стандартов по обеспечению единства измерений).

19. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99* [Текст]. - Введ. 2013-07-01. - М. : Минстрой России, ПНИИИС Госстроя России, 2013. - 105 с. - (Свод правил по инженерным изысканиям для строительства).

20. AutoCAD. Режим доступа: http://www.autodesk.ru/adsk/servlet/pc/index?siteID=871736&id=14626749.

21. Ведомости вычислений координат. Режим доступа: http://demikon.ru/vedomosti-vychislenij-koordinat.

22. Геодезические разбивочные работы. Режим доступа: http://www.geostart.ru/publik02.htm.

23. Отдел цифровой картографии ЗАО «КАРТГЕОБЮРО». Режим доступа: http://www.kartgeoburo.ru/index.php?id=16.

24. Плановое и высотное обоснование топографических съемок. Режим доступа: http://www.stroitelstvo-new.ru/geodesy/plan.shtml.

25. Программное обеспечение Leica Geo Office. Режим доступа: http://www.gfk-leica.ru/program/geo_office.htm.

26. Расчёт и уравнивание теодолитных ходов и пикетов. Режим доступа: http://www.shels.com.ua/doc/gis513/chapter11.htm.

27. Сущность тахеометрических съемок и их назначение. Режим доступа: http://www.giswelland.com/promo/1/tacheometry_locality.htm.

28. Тахеометрическая съемка. Режим доступа: http://www.spbtgik.ru/book/4703.htm.

29. Тахеометрическая съемка, используемые приборы и формулы. Режим доступа: http://www.mybntu.com/stroika/geodezia/taxeometricheskaya-semka.html.

30. Топографические съемки. Режим доступа: http://www.drillings.ru/toposemki.

31. Цифровая карта. Режим доступа: http://www.geocourse.kz/books/instruction_2.pdf.

Размещено на Allbest.ru

...